电巢APP中的学堂,在信息电子器件行业中的核心点是什么?

  工程领域中的数字设计人员和数字电路板设计专家在不断增加,这反映了行业的发展趋势。尽管对数字设计的重视带来了电子产品的重大发展,但仍然存在,而且还会 一直存在一部分与模拟或现实环境接口的电路设计。模拟和数字领域的布线策略有一些类似之处,但要获得更好的结果时,由于其布线策略不同,简单电路布线设计 就不再是最优方案了。本文就旁路电容、电源、地线设计、电压误差和由PCB布线引起的电磁干扰(EMI)等几个方面,讨论模拟和数字布线的基本相似之处及 差别。

模拟和数字布线策略的相似之处旁路或去耦电容在布线时,模拟器件和数字器件都需要这些类型的电容,都需要靠近其电源引脚连接一个电容,此电容值通常为

}

尽管目前半导体集成度越来越高,许多应用也都有随时可用的片上系统,同时许多功能强大且开箱即用的开发板也越来越可轻松获取,但许多使用案例中电子产品的应用仍然需要使用定制PCB。在一次性开发当中,即使一个普通的PCB都能发挥非常重要的作用。

PCB是进行设计的物理平台,也是用于原始组件进行电子系统设计的最灵活部件。本文将介绍几种PCB设计黄金法则,这些法则自25年前商用PCB设计诞生以来,大多没有任何改变,且广泛适用于各种PCB设计项目,无论是对年轻的电子设计工程师还是更为成熟的电路板制造商,都具有极大的指导性作用。

法则一:选择正确的网格

设置并始终使用能够匹配最多元件的网格间距。虽然多重网格看似效用显著,但工程师若在PCB布局设计初期能够多思考一些,便能够避免间隔设置时遇到难题并可最大限度地应用电路板。由于许多器件都采用多种封装尺寸,工程师应使用最利于自身设计的产品。此外,多边形对于电路板敷铜至关重要,多重网格电路板在进行多边形敷铜时一般会产生多边形填充偏差,虽然不如基于单个网格那么标准,但却可提供超越所需的电路板使用寿命。

法则二:保持路径最短最直接

这一点听起来简单寻常,但应在每个阶段,即便意味着要改动电路板布局以优化布线长度,都应时刻牢记。这一点还尤其适用于系统性能总是部分受限于阻抗及寄生效应的模拟及高速数字电路。

法则三:尽可能利用电源层管理电源线和地线的分布

电源层敷铜对大多数PCB设计软件来说是较快也较简单的一种选择。通过将大量导线进行共用连接,可保证提供最高效率且具最小阻抗或压降的电流,同时提供充足的接地回流路径。 可能的话,还可在电路板同一区域内运行多条供电线路,确认接地层是否覆盖了PCB某一层的大部分层面,这样有利于相邻层上运行线路之间的相互作用。

作为设计师,你会选择一些元件值或高或低,但效能一样的分立元件。通过在较小的标准值范围内进行整合,可简化物料清单,并可能降低成本。如果你拥有基于首选器件值的一系列PCB产品,那么从更长远角度来说,也更利于你做出正确的库存管理决策。

法则五:灵活使用丝网印刷

丝网印刷可用于标注各种有用信息,以便电路板制造者、服务或测试工程师、安装人员或设备调试人员将来使用。不仅标示清晰的功能和测试点标签,还要尽可能标示元件和连接器的方向,即使是将这些注释印刷在电路板使用的元件下表面(在电路板组装后)。在电路板上下表面充分应用丝网印刷技术能够减少重复工作并精简生产过程。

不要试图通过避免解耦电源线并依据元件数据表中的极限值优化你的设计。电容器价格低廉且坚固耐用,你可以尽可能多地花时间将电容器装配好,同时遵循法则六,使用标准值范围以保持库存整齐。

由于电路设计共享越来越广泛,且内部团队越来越依靠参考设计,类似以上的基本规则将仍是印刷电路板设计的一个特色,我们相信这对于PCB设计十分重要。明确了这些基本规则,开发人员便可非常灵活地提升其产品的价值并从其制造的电路板获得最大收益。即使是电路板设计新手,只要牢记这些基本规则便能加快学习过程,增强信心。

}

为保证信号传输质量、降低EMI干扰、通过相关的阻抗测试认证,需要对PCB关键信号进行阻抗匹配设计。本设计指南是综合常用计算参数、电视机产品信号特点、PCB Layout实际需求、SI9000软件计算、PCB供应商反馈信息等,而最终得出此推荐设计。适用于大部分PCB供应商的制程工艺标准和具有阻抗控制要求的PCB板设计。


100欧姆差分阻抗推荐设计
①、包地设计:线宽、间距 7/5/7 mil
信号与地线距离6mil,每400mil内加接地过孔;
②、不包地设计:线宽、间距 10/5/10mil
差分对与对之间距离≥20mil(特殊情况不能小于10mil)
建议整组差分信号线外采用包地屏蔽,差分信号与屏蔽地线距离≥35mil
(特殊情况不能小于20mil)。
90欧姆差分阻抗推荐设计

信号与地线距离6mil或5mil,每400mil内加接地过孔;

差分对与对之间距离≥20mil
建议整组差分信号线外采用包地屏蔽,差分信号与屏蔽地线距离≥35mil
(特殊情况不能小于20mil)。
要领:优先使用包地设计,走线较短并且有完整地平面可采用不包地设计;




100欧姆差分阻抗推荐设计
差分对与对之间距离≥14mil(3W准则)
注:建议整组差分信号线外采用包地屏蔽, 差分信号与屏蔽地线距离≥35mil (特殊情况不能小于20mil)。
90欧姆差分阻抗推荐设计
差分对与对之间距离≥12mil(3W准则)
要领:在差分对走线较长情况下,USB的差分线建议两边按6mil的间距包地以降 低EMI风险(包地与不包地,线宽线距标准一致)。



六层板叠层结构针对不同的场合会有不同,本指南只对比较常见的叠层(见图 2)进行了设计推荐,后面的推荐设计都是以图2的叠层下得到的数据。
外层走线的阻抗设计与四层板相同因内层走线一般情况下比表层走线多了个平面层,电磁环境与表层不同以下是第三层走线阻抗控制建议(叠层参考图4)
100欧姆差分阻抗推荐设计
差分对与对之间距离≥20mil(3W准则);
90欧姆差分阻抗推荐设计
差分对与对之间距离≥20mil(3W准则);



四、 六层以上,请按相关的规则自行设计或咨询相关人员确定叠层结构及走线方案。
五、 因特殊情况有其他阻抗控制需求,请自行计算或者咨询相关人员以确定设计方案
注:①、影响阻抗的情况较多,需要阻抗控制的PCB仍需要在PCB设计资料或样板单中标 明阻抗控制要求;
②、100欧姆差分阻抗主要用于HDMI、LVDS信号,其中HDMI需要通过相关认证是强制要求;
③、90欧姆差分阻抗主要用于USB信号;
④、单端50欧姆阻抗主要用于DDR部分信号,鉴于DDR颗粒大部分采用内部调节匹配阻抗设计,设计以方案公司提供Demo板为参考,本设计指南不作推荐;
⑤、单端75欧姆阻抗主要用于模拟视频输入输出,在线路设计上都有一颗75欧姆的电阻对地电阻进行了匹配,所以在PCB Layout中不需要再进行阻抗匹配设计,但需要注意线路中的75欧姆接地电阻应靠近端子引脚放置。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

}

我要回帖

更多关于 有个软件巢 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信